超聲波焊接機生產廠家打造行業品牌  13418766115
超聲波焊接機,超聲波塑料焊接機,無紡布點焊機,手提式塑焊機,超聲波模具,超聲波發生器配套系統批發      
最新內容

超聲波振幅的說明和物理意義,超音波熔接機振幅的控制與調整

 二維碼 8237
發表時間:2017-06-23 10:53作者:恒力信網管來源:深圳恒力信超聲波設備有限公司網址:http://www.playdomination.com/
文章附圖

超音波熔接機振幅通常指超聲波換能器及變幅桿設備的振幅,其測量難點在于頻率高和振幅小。頻率20KHZ的超聲波焊接機通常頻率在19.5kHz ~21.5kHz之間,振幅在40μm~80μm之間。因為頻率高,超出了絕大部分測量儀表的頻率范圍。振幅小,又對測量精度提出了很高的要求。常用的測試手段對它無能為力,故很難測量。一般只能用激光測振儀進行測量,能得到較好的結果。但激光測振設備價格昂貴,操作復雜,不要說一般生產單位,就是專業的研究設計單位也很少配備,根本不可能普遍應用。

  對任何超聲波設備而言,都需要匹配關鍵的四個參數。即時間、頻率、功率、振幅。其中前面的兩個參數,控制、調整和顯示都很方便,設備生產者和設備用戶都比較了解,給予了足夠的重視,也是設備日常操作中的調節參數。超聲波振動的振幅(位移量)是超聲波設備的關鍵指標,也是最難測量和最難理解的一個物理量。除了專家學者,不要說設備的使用者,甚至連大部分的設備生產者,也對它不甚關心。我們統計了絕大部分的超聲波隨機設備使用說明書,很少有關于超聲波振幅的說明,包括振幅的物理意義、振幅的控制與調整。

  超音波熔接機振動的振幅直接代表了超聲波輸出能量的大小,也關系到相關材料的強度和整機的使用壽命。無論對于生產超聲波設備的廠家或是使用超聲波設備的用戶,怎么強調它的重要性都不為過。

  對于超聲波振動系統,從傳遞能量的角度說,主要的指標叫做超聲波的聲強I。它是指在垂直于行進波的傳播方向上每平方厘米每秒所傳遞的能量,

I=1/2ρcω2ξ2

其中:ρ是材料的密度

C是材料中超聲波傳播的速度

ω是角頻率

ξ是超聲波振幅

顯然,超聲波振幅增大,超聲波能量就以平方的關系成倍增大。


超聲波焊接中有一個關鍵性的公式:E = P* T,其中E為能量,P為功率,T為時間。而功率為力和速度共同作用的結果,即P≈F*V,其中F為力,V為速度。而力來自壓力和下降速度。而速度來自頻率和振幅。

  振幅的定義是指焊頭的端面在焊接時在長度方向上從一個最低端到一個最高端之間的距離。如圖2所示。它對超聲波焊接工藝的影響最大,在焊接面之間所產生的熱量和振幅的平方存在關系。所以,振幅增加一點或減少一點所產生的影響比其它參數所產生的影響要大,因為焊接的結果被振幅的平方所放大,而比普通的增長影響要大。


 可以通過計算換能器、調幅器和焊頭對振幅的放大系數來得到(放大系數為振幅的輸出和輸入的比值)??梢?span style="line-height:1.8;">通過把換能器的振幅乘上調幅器和焊頭的放大系數來得到焊接模塊的最終振幅。即:輸出振幅(焊接振幅)=換能器基礎振幅*調幅器放大系數*焊頭放大系數。使用調幅器,最后的振幅為20微米*2.5*2=100微米。如果使用綠色調幅器,最終的振幅為60微米。


不同的材料和焊接工藝,需要不同的振幅。需要注意的是下面為20KHz時的振幅經驗數據,當頻率不同時需要進行轉換。

40KHz在經驗數據上乘0.6,比如ABS在使用20KHz時所需的振幅為40微米,那在40KHz時為40X0.6=24微米。

30KHz在經驗數據上乘0.8。

15KHz在經驗數據上乘1.2。